第十一章简单机械和功 单元练习--2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 苏科版九年级上册第十一章“简单机械和功”单元卷，通过选择、填空、作图、实验、计算五种题型，覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识点，注重物理观念建构与科学思维训练，适配单元复习巩固需求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆五要素、滑轮组省力分析等|结合自行车停放（第2题）等生活情境，考查运动和相互作用观念| |填空题|5|机械效率计算、功率公式应用等|融入四旋翼无人机（第15题）等科技场景，强化能量观念| |实验题|2|杠杆平衡条件、滑轮组机械效率影响因素|设计杆秤制作（第17题）等探究任务，培养科学探究能力| |计算题|2|有用功、总功及机械效率计算|关联洪洲大桥建设（第20题）等工程实际，体现模型建构思维|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．以下不属于杠杆五要素的是（　　） A．动力 B．阻力 C．动力作用线 D．支点 2．自行车是最常见的绿色交通工具，具有低碳环保的优点。停放自行车时，若要从如图的四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 3．如图所示，甲、乙两人搬运货物，甲用力280N，乙用力170N，在两人的共同作用下经50s使货物匀速向右移动了10m。下列说法中正确的是（     ） A．两人的合力的大小是110N B．货物在移动过程中不受平衡力 C．乙克服阻力做的功为1100J D．甲做功的功率为90W 4．如图所示，将重为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中（　　） A．克服重力做功10J B．斜面的机械效率是75% C．摩擦力对物体不做功 D．物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是1.5s 5．如图所示，在一水平地面上，木箱重400 N，受到的摩擦力为200 N，用力拉绳使木箱在2 s内匀速直线运动了3 m，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（     ） A．绳子自由端移动了6 m B．拉力移动的速度为 C．A是定滑轮，B是动滑轮 D．拉力的大小为400 N 6．如图所示，B端固定在转轴上的均匀木板AB，可在竖直面内转动，用水平力由A向B缓慢推动垫在木板下水平放置的长方形木块C，若推动过程中，各表面粗糙程度不变，则物体C受到的摩擦力将（　　） A．大小不变 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小 7．起重机将一个重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停5s，起重机对重物做功情况是（   ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 8．如图，塔式起重机上的滑轮组用的力将重为的重物匀速吊起，动滑轮的重力为，下列说法正确的是（　　） A．提升重物做的有用功为 B．滑轮组的额外功为 C．滑轮组的额外功为 D．滑轮组的机械效率为 9．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 10．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（    ） A．，因为甲方法的动力臂比较短 B．，因为乙方法的阻力臂比较长 C．，因为乙方法的阻力臂比较短 D．，因为动力臂都是阻力臂的2倍 二、填空题 11．用如图甲的滑轮组提升重240N的物体，已知拉力F为100N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是___________（填“A”或“B”），该滑轮组的机械效率为___________。 12．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个省力杠杆，P为支点，A为重心，他的体重为600N，水平地面对手的支持力F的大小为______N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做的功为______J。 13．一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，此过程中牵引力做的功为___________J，此时汽车的功率为___________W，重力做的功为___________J。汽车上坡时，驾驶员要换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是___________ A．省力    B．省油 C．省功    D．增大爬坡的牵引力 14．小翔用如图所示的滑轮组把重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升了0.5m，拉力为125N（不计绳重与摩擦），则动滑轮重______N，该滑轮组的机械效率为________。 15．如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个重为1N的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后一边摄像一边斜向上飞行了30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s内对摄像机做功______J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为______W。    三、作图题 16．如图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力和动力臂L1，并画出阻力和阻力臂L2。 四、实验题 17．小明在探究杠杆平衡条件实验中所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。 （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡___________调节； （2）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式___________； A．一个人无法独立操作 B．不方便测量力臂 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡 （3）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。 ①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，则该杠杆的质量___________g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”； ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配一质量为___________g的吊盘； ③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量___________g，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作； ④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则小红的测量结果会___________（选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”）。 18．提高机械效率可充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想1：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关； 猜想2：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； 猜想3：物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高。 小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究，每个滑轮质量相等，实验得到的数据如下表所示。 实验次数 物体重G/N 物体提升高度 拉力F/N 绳自由端移动距离 机械效率 1 2 2 1 6 66.7% 2 3 2 1.4 6 71.4% 3 2 2 1.5 4 (1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和____________； (2)实验过程中，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高时做____________运动； (3)第3次实验数据是用滑轮组____________（甲/乙）做的实验，实验中所做的有用功为_________J，滑轮组的机械效率是____________（保留到）； (4)分析第____________次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关；分析以上实验数据，发现：在滑轮组一定时，提升物体越重，机械效率越____________； (5)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力的关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 五、计算题 19．如图所示，工人用300N 的拉力，把一重为500N的货物 G用滑轮组提升了 3m。若忽略摩擦及绳重，求： (1)克服物体重力所做的有用功是多少？ (2)动滑轮重力是多少？ (3)该滑轮组的机械效率是多少？ 如果物重增大，该滑轮组的机械效率如何变化？ 20．2024年7月1日，南昌洪洲大桥通车运营。洪州大桥是南昌市“十横十纵十联”干线路网的重要组成部分。在大桥建设过程中，使用起重机将重为的重物以的速度竖直匀速提升一定高度，用时，所做的额外功是。求： (1)起重机做的有用功； (2)起重机做功的功率； (3)起重机的机械效率。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《第十一章简单机械和功 练习 --2026-2027学年苏科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A B A C D C B D 1．C 【详解】杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】由题可知，自行车可看作一个杠杆，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；如图所示，将后轮提起时，前轮的轴为支点，A点对应动力臂最长，所以，最省力的是A点，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】A． 由图可知，甲用力的方向向右，乙用力的方向向左，两人的合力 故A正确； B．货物匀速向右移动，处于平衡状态，受平衡力作用，故B错误； C．由A选项分析可知，两人的合力为，货物匀速向右移动，根据二力平衡可知，阻力为，甲和乙共同克服阻力做的功为 乙的力的方向与阻力方向相同，乙并没有克服阻力做功，故C错误； D．甲做的功为 甲做功的功率为 故D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．拉动物体所做的有用功，即克服重力做功为 故A错误； B．拉力做的功为总功，即 斜面的机械效率为 故B正确； C．由AB分析可知，该机械额外功不为零，而额外功就是摩擦力对物体做的功，故C错误； D．拉力的功率为2W，拉力做的功为4J，故物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间为 故D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．由图可知动滑轮上绳子股数 ，绳子自由端移动距离 ，故A正确； B．拉力 移动速度 ，故B错误； C．滑轮A随木箱移动是动滑轮，滑轮B固定不动是定滑轮，故C错误； D．不计滑轮重及摩擦，拉力 ，故D错误。 故选 A。 6．C 【详解】由杠杆平衡条件可知，C向右移动时，动力臂逐渐变小，所以C受到的压力变大。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关，接触面粗糙程度不变，但压力逐渐变大，所以滑动摩擦力逐渐变大。 故选C。 7．D 【详解】提升过程：起重机对重物施加了向上的拉力，重物也沿拉力方向移动了3m的距离，所以提升过程做了功。悬停过程：起重机虽然仍对重物施加向上的拉力，但重物没有移动距离，不满足做功条件，所以悬停过程不做功。因此提升过程做了功，悬停过程不做功，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．提升重物做的有用功为 故A错误； BC．图中连接动滑轮绳子的股数是3股，则绳末端拉力移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的额外功为 故B错误，C正确； D．滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选C。 9．B 【详解】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 10．D 【详解】把水泥板看作杠杆，抬起一端时，另一端与地面的接触点是支点。阻力是水泥板的重力G ，由于水泥板厚度、密度均匀，其重心在几何中心（即板的中点）。无论是按照图甲还是图乙的方式抬起水泥板，阻力臂都是动力臂的一半。根据杠杆平衡条件可知，图甲中关系为，解得 图乙的关系式为，解得 故选D。 11． A 80% 【详解】[1]由图甲可知，滑轮组中动滑轮承载绳子的有效股数为n=3，则拉力端移动距离为 s=3h 所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图像。 [2]由 可得，滑轮组的机械效率为 12． 360 144 【详解】[1]由杠杆平衡条件得，水平地面对手的支持力F的大小为 [2]他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，将身体撑起一次所做得功为 13． 60000 0 D 【详解】[1]汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，水平方向受力平衡，则牵引力大小为 牵引力做的功为 [2]汽车的功率为 [3]重力的方向竖直向下，汽车沿水平方向行驶，运动的方向与重力的方向垂直，所以重力不做功，即重力做功为0J。 [4]根据公式可得，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14． 75 80% 【详解】[1]由图可知，绳子与动滑轮相连的绳子股数为3，所以绳子拉力为重物和动滑轮总重力的，则动滑轮重力G动=3F-G=3×125N-300N=75N [2]克服重物重力所做有用功W有=Gh =300N×0.5m=150J 拉力所做总功W总=Fs =125N×0.5×3m=187.5J 则该滑轮组的效率 15． 20 0.9 【详解】[1]无人机前10秒对摄像机做功 W=Gh=1N×20m=20J [2]整个过程中对摄像机所做的功 W'=Gh'=1N×36m=36J 无人机对摄像机做功的功率 16． 【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。动力F1作用在A点，当OA为F1的力臂时，力臂最长，此时力F1最小，并且F1的方向垂直杠杆向上，从A点垂直杠杆向上画出F1的示意图，即为最小拉力；阻力即为悬挂物体的绳子对杠杆竖直向下的拉力，过支点O作阻力力的作用线的垂线段即为阻力臂L2，作图如下： 17． 向右 C 100 150 600 偏大 【详解】（1）[1]杠杆右高，说明右端重，应将杠杆平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]实验中小明的实验方式，杠杆支点左侧钩码数量过多，每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂，力和力臂数目过多，不易得出结论，故选C。 （3）[3]以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，设杠杆的质量为m，则 解得 [4]为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，由①可知，小明应在图丙 C 位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，杠杆能够重新保持平衡，即吊盘质量为 150 g。 [5]小明在图丁的 D 位置挂上 3 个钩码后，设物体的最大质量为 m′，由杠杆的平衡条件可知： 解得 [6]小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，当使用三个钩码作为秤砣时，左侧吊盘中物体质量等于杠杆上的示数；只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则秤砣的质量减小，阻力减小，根据杠杆的平衡条件，秤砣的力臂增大，所以此时杠杆左侧托盘中物体的质量会小于杠杆上示数，所以测量结果会偏大。 18．(1)刻度尺 (2)匀速 (3) 甲 0.04 66.7% (4) 1和3 高 (5)A 【详解】（1）实验中应测量物体上升的距离和绳子自由端移动的距离，故还需的测量仪器为刻度尺。 （2）实验过程中，为了准确测量拉力的大小，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高。 （3）[1]由表中数据可知，第3次实验数据中，绳自由端移动距离是物体提升高度的2倍，故滑轮组有两根绳子承担重物，用滑轮组甲做的实验。 [2][3]实验中所做的有用功为W有=Gh=2N×0.02m=0.04J 总功为W总=Fs=1.5N×0.04m=0.06J 滑轮组的机械效率 （4）[1]要想探究滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数是否有关，应使绳子段数不同，其他条件都相同，故应分析1和3次实验的数据。 [2]由实验数据1和2可得，滑轮组相同，第2次物体的重力较大，滑轮组的机械效率较高，可以得到在滑轮组一定时，提升物体越重，机械效率越高。 （5）AB．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即① 不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率② 由①②得到 即η与MA成正比，故A正确，B错误； CD．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即① 不计绳重和摩擦，则② 机械效益 故MA与G的关系是一条像MA轴凸的斜线，故CD错误。 故选A。 19．(1)1500J (2)100N (3)83.3%；变大 【详解】（1）克服物体重力所做的有用功 W有=F有s有=Gh=500N×3m=1500J （2）由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，忽略摩擦及绳重，由可得，动滑轮重 G动=nF-G=2×300N-500N=100N （3）绳子自由端移动的距离 s=nh=2×3m=6m 绳子自由端拉力做的功 W总=Fs=300N×6m=1800J 滑轮组的机械效率 如果物重增大，滑轮组的机械效率将变大。 20．(1) (2)3000W (3) 【详解】（1）重物上升的高度为 则起重机做的有用功为 （2）起重机做的总功为 则起重机做功的功率为 （3）起重机的机械效率为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $